基因的表達(dá)【精講精研+能力提升】 高考生物一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

浙科版2019版總復(fù)習(xí)必修二第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第18課時(shí)基因控制蛋白質(zhì)合成和表觀遺傳1.DNA的功能(1)攜帶遺傳信息：遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。(2)傳遞遺傳信息：以自身為模板，半保留留進(jìn)行復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。(3)表達(dá)遺傳信息：DNA能根據(jù)它所貯存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)?？键c(diǎn)一DNA和RNA的比較及基因的概念2．基因的概念(1)作用：遺傳的一個(gè)基本功能單位，它在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的性狀。(2)與染色體的關(guān)系：以一定的次序排列在染色體上。(3)本質(zhì)：一段包含一個(gè)完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段，在大多數(shù)生物中是一段DNA，在RNA病毒中是一段RNA。內(nèi)涵例1.下面是果蠅染色體上的白眼基因(b)示意圖。下列敘述不正確的是(

)A.b基因是有遺傳功能的DNA片段B．b基因中含有多個(gè)脫氧核苷酸對C．b基因與果蠅其他基因的區(qū)別是堿基的種類不同D．白眼基因與紅眼基因的區(qū)別是堿基對排序的不同C3.DNA與RNA的比較注意點(diǎn)：DNA與RNA均可能存在氫鍵，未被折疊的單鏈不具有氫鍵；DNA與RNA均可作為生物的遺傳物質(zhì)，細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)為DNA，病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或RNA。RNA分布：在細(xì)胞核內(nèi)合成、加工，通過核孔復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)?；蛟跀M核中合成，無需加工直接進(jìn)行翻譯

考點(diǎn)二轉(zhuǎn)錄和翻譯1.RNA的結(jié)構(gòu)和種類2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。通過轉(zhuǎn)錄，遺傳信息由DNA傳遞給RNA。

(2)具體過程斷氫鍵（與DNA上啟動部位結(jié)合，一個(gè)或幾個(gè)基因的雙螺旋解開）形成磷酸二酯鍵(3)場所：主要在細(xì)胞核中，少數(shù)發(fā)生在線粒體、葉綠體。(4)條件：需要酶(RNA聚合酶)、ATP、核糖核苷酸、DNA模板。(5)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，不僅有mRNA，還包含tRNA和rRNA(6)在真核生物中，細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工（核）才能成為成熟的mRNA，然后轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)中，用于蛋白質(zhì)合成。例2.(2018·嘉興聯(lián)考)下圖表示人體細(xì)胞核中某生理過程，下列敘述錯(cuò)誤的是A.①能催化磷酸二酯鍵的形成B.②是A、U、G、C四種堿基C.③雜交區(qū)域的嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)相等D.④處DNA雙螺旋重新形成B例3.(2018·浙江11月選考，23)下列關(guān)于洋蔥根尖細(xì)胞遺傳信息轉(zhuǎn)錄過程的敘述，正確的是A.一個(gè)DNA可轉(zhuǎn)錄出多個(gè)不同類型的RNAB.以完全解開螺旋的一條脫氧核苷酸鏈為模板C.轉(zhuǎn)錄終止時(shí)成熟的RNA從模板鏈上脫離下來D.可發(fā)生在該細(xì)胞的細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中A3．翻譯(3)遵循原則：堿基互補(bǔ)配對原則。(4)產(chǎn)物：多肽鏈(蛋白質(zhì))。(5)翻譯特點(diǎn)：在一個(gè)mRNA上有若干個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行

翻譯，提高了翻譯的效率。(6)遺傳密碼①含義：在mRNA上每3個(gè)相鄰的核苷酸排列成的三聯(lián)體，決定一種氨基酸，也稱為密碼子。②種類：共有64種。決定氨基酸的密碼子有61種；終止密碼有3種，不決定氨基酸；起始密碼子有2種，決定氨基酸。

③特點(diǎn)：除少數(shù)密碼子外，生物界的遺傳密碼是統(tǒng)一的，所有的生物都使用相同的遺傳密碼。這可以作為生物界統(tǒng)一性的證據(jù)。簡并性：除少數(shù)氨基酸只有一種遺傳密碼外，大多數(shù)氨基酸有兩種以上的密碼子(7)反密碼子①定義：在tRNA的一端有三個(gè)核苷酸序列，能與mRNA密碼子的核苷酸互補(bǔ)配對，以此來識別密碼子，稱反密碼子。②種類：含有61種反密碼子。一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由多種tRNA攜帶。③tRNA識別（識別氨基酸的空間結(jié)構(gòu)）并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸（3’端）遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰核苷酸序列tRNA中與密碼子互補(bǔ)配對的3個(gè)核苷酸序列位置主要是DNAmRNAtRNA作用控制生物的性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸種類多樣性和特異性64種61種遺傳信息、遺傳密碼(密碼子)與反密碼子的比較(8)基因的表達(dá)①基因表達(dá)的概念：指基因形成RNA產(chǎn)物以及mRNA被翻譯為蛋白質(zhì)的過程。②過程：以DNA自身為模板，在細(xì)胞核中合成RNA，然后RNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞質(zhì)中控制蛋白質(zhì)的合成。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體mRNA與核糖體結(jié)合.5’3’UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨

核糖體異亮氨酸AUG

密碼子

密碼子

密碼子反密碼子縮合縮合5’3’翻譯的過程：P75-1

（1）起始：核糖體沿著mRNA運(yùn)行。（2）延伸：在移動中核糖體認(rèn)讀mRNA上決定氨基酸種類的密碼子，選擇相應(yīng)的氨基酸，并由對應(yīng)的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，結(jié)合到延伸中的肽鏈上。（3）終止：當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子時(shí)，多肽的合成結(jié)束，核糖體脫離mRNA并進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。多聚核糖體

多肽鏈合成時(shí)，在一個(gè)mRNA分子上可以有若干個(gè)核糖體同時(shí)工作，每個(gè)核糖體各合成一條氨基酸的排列順序相同的肽鏈（都是從起始密碼到終止密碼），提高了翻譯的效率。但每條肽鏈的合成速度不變。上圖也可以看作是一個(gè)核糖體在mRNA上的移動情況，移動方向是從短肽鏈到長肽鏈。5’3’例4.如圖是高等動物多聚核糖體合成肽鏈的過程，有關(guān)該過程的說法正確的是（）A.該圖表示翻譯的過程，圖中核糖體從左向右移動B.多聚核糖體合成的多條肽鏈在氨基酸的排列順序上互不相同C.若合成某條肽鏈時(shí)脫去了100個(gè)分子的水，則該肽鏈中至少含有102個(gè)O原子D.細(xì)胞中核糖體越多，合成一條肽鏈所需時(shí)間越短C例5.(2019·稽陽聯(lián)考)下圖表示細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程，其中①、②、③代表有關(guān)的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。下列敘述正確的是A.①的形成一定與核仁有關(guān)B.①沿著②運(yùn)行，多肽鏈逐漸延伸C.③認(rèn)讀②上決定氨基酸種類的密碼D.與①最早結(jié)合的啟動部位在②的左側(cè)B

新高考新思考1．組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸共對應(yīng)多少種密碼子？由此推知一種氨基酸可能對應(yīng)多個(gè)密碼子，這對生物體的生存發(fā)展有何意義？組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸共對應(yīng)61種密碼子，其意義主要表現(xiàn)為如下兩方面：①增強(qiáng)容錯(cuò)性：當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸，因而有利于蛋白質(zhì)或性狀的穩(wěn)定。②保證翻譯速度：當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。2．起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質(zhì)的第一個(gè)氨基

酸往往不是甲硫氨酸？翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延

伸的？從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質(zhì)嗎？

翻譯生成的多肽鏈往往需進(jìn)行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉。翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子，進(jìn)行肽鏈的合成，直到讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的產(chǎn)物只能稱之為多肽，其必須經(jīng)過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。當(dāng)某些基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時(shí)，會形成RNA-DNA雜交體，這時(shí)非模板鏈、RNA-DNA雜交體共同構(gòu)成R環(huán)結(jié)構(gòu)。研究表明R環(huán)結(jié)構(gòu)會影響DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和基因的穩(wěn)定性等。下面是原核細(xì)胞DNA相關(guān)過程的示意圖。請回答下列問題：(1)1代表什么過程？2代表什么過程？

(2)酶C是什么酶？與酶A相比，酶C除能催化核苷酸之間形成磷酸二酯鍵外，還具有什么功能？(3)R環(huán)中的堿基互補(bǔ)配對方式是什么？若R環(huán)區(qū)域中，DNA非轉(zhuǎn)錄模板鏈共20個(gè)堿基，其中含6個(gè)堿基A，則R環(huán)中含有T—A堿基對多少個(gè)？1代表DNA復(fù)制；2代表轉(zhuǎn)錄過程。酶C是RNA聚合酶。RNA聚合酶能催化核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，也能催化氫鍵斷裂。R環(huán)中的堿基互補(bǔ)配對方式是A—U，T—A，G—C；6個(gè)。(4)原核生物的擬核基因表達(dá)速度往往比真核生物的核基因表達(dá)速度快很多，原因是什么？原核生物沒有核膜，基因表達(dá)時(shí)轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行，真核生物有核膜，基因表達(dá)時(shí)先完成轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯。1.有關(guān)轉(zhuǎn)錄過程的7點(diǎn)易錯(cuò)(1)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對沒有A—T，而是A—U。(2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的是RNA(tRNA、rRNA或mRNA)，并不一定是mRNA，因此轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不一定能作為翻譯的模板。(3)真核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA需要在細(xì)胞核中進(jìn)行加工，因此成熟的mRNA翻譯產(chǎn)生肽鏈長度與基因之間并不存在等同的對應(yīng)關(guān)系。核心歸納：(4)密碼子位于mRNA上，RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)位于DNA的啟動部位（若啟動部位發(fā)生DNA甲基化，則RNA聚合酶無法識別基因的啟動部位）。轉(zhuǎn)錄時(shí)，在RNA聚合酶的作用下，僅是解開包括一個(gè)或幾個(gè)基因的DNA片段的雙螺旋。(5)RNA聚合酶不能沿著整條DNA長鏈移動。（轉(zhuǎn)錄不是沿著整條DNA長鏈進(jìn)行）(6)轉(zhuǎn)錄過程有氫鍵的斷裂和形成。(7)染色體高度螺旋化后RNA聚合酶難以找到基因啟動部位，所以分裂期轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象少，可能有多個(gè)基因共用一個(gè)啟動部位。2.比較真核與原核細(xì)胞核基因表達(dá)的區(qū)別邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，同時(shí)同地例6（2013浙江卷）某生物基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是（）A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開B.DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞中A3.翻譯過程的三種模型圖解讀(1)圖甲翻譯模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。②一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。

③

翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸。④翻譯終點(diǎn)：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)時(shí)翻譯停止。⑤翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。(2)圖乙表示真核細(xì)胞的翻譯過程，其中①是mRNA，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條多肽鏈，具體內(nèi)容分析如下①數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成多聚核糖體。②意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從右向左，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。⑤形成的多條肽鏈氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。(3)圖丙表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA,并結(jié)合核糖體同時(shí)行翻譯過程。3．“列表法”比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯易錯(cuò)提醒(1)DNA復(fù)制是完整的1個(gè)DNA分子復(fù)制，轉(zhuǎn)錄是1個(gè)DNA分子上某一區(qū)段(基因)。(2)1個(gè)細(xì)胞DNA復(fù)制一般只進(jìn)行一次，但1個(gè)細(xì)胞中的基因一般進(jìn)行多次轉(zhuǎn)錄。(3)不是所有的細(xì)胞都進(jìn)行DNA復(fù)制活動，如高度分化的細(xì)胞，但所有的細(xì)胞都會進(jìn)行轉(zhuǎn)錄?！皥D示法”解讀DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的過程圖甲、圖乙的過程判斷①圖甲DNA兩條鏈都作為模板?復(fù)制。②圖乙DNA的一條鏈作為模板?轉(zhuǎn)錄。下列敘述正確的是A.miRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶與該基因的起始密碼相結(jié)合B.W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在細(xì)胞核內(nèi)加工后，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)用于翻譯C.miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T、C與G配對D.miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結(jié)構(gòu)的miRNA直接與W基因mRNA結(jié)合所致B例6.(2018·浙江4月選考)miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成。某真核細(xì)胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。例7.(2019·浙江金、麗、衢十校聯(lián)考)關(guān)于圖示生理過程的敘述，正確的是A.在高倍鏡下可以觀察到②呈懸滴狀，由大、小兩個(gè)亞基組成B.圖中①也是基因表達(dá)的產(chǎn)物C.圖中③沿著②向右移動D.mRNA上的密碼子在不同生物體內(nèi)

對應(yīng)的氨基酸都是一樣的，這體現(xiàn)

了生物界的統(tǒng)一性B考點(diǎn)三基因?qū)π誀畹目刂?、中心法則與表觀遺傳1.基因控制生物性狀(基因—蛋白質(zhì)—性狀)(1)基因通過控制酶的合成來控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。（間接控制）（尿黑癥）(2)基因控制合成的蛋白質(zhì)還可以決定生物體特定的組織或器官的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其功能。(控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接)（鐮刀形貧血癥）（無眼果蠅）(3)基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系①一般而言，一對等位基因決定一對相對性狀。②生物體的一種性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響，如人的肥胖是由多個(gè)基因決定的。（系列的生化反應(yīng)，各個(gè)步驟的酶都是由特定基因控制合成的）③有時(shí)一對基因可影響多種性狀。材料三：人類基因組計(jì)劃的研究對象是人的24條染色體(22條常染色體+XY染色體)。對這24條染色體的DNA進(jìn)行堿基序列測定，發(fā)現(xiàn)大約共有31.6億個(gè)堿基對，約2.0萬~2.5萬個(gè)基因，這些基因序列占DNA序列的約2%。大腸桿菌擬核DNA分子約有470萬個(gè)堿基對，分布著約4400個(gè)基因?；卮鹣铝袉栴}：(3)細(xì)胞中的DNA分子數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于基因數(shù)目，而基因數(shù)目又遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于DNA的堿基對數(shù)目。據(jù)此分析，基因與DNA關(guān)系是＿＿＿＿＿(4)人類基因約占DNA堿基序列的2%，推測其他98%的DNA堿基序列的功能可能是＿＿＿＿＿。(4)細(xì)胞內(nèi)有多種功能性RNA分子參與性狀的表現(xiàn)，這些功能性RNA基因的表達(dá)產(chǎn)物就是具有特定功能的RNA分子，它們是不被翻譯的（非編碼RNA），直接參與蛋白質(zhì)的合成，如tRNA、rRNA，催化功能的核酶，還有一些RNA具有調(diào)控基因表達(dá)的功能等?；蚴荄NA片段參與基因的表達(dá)調(diào)控基因的表達(dá)催化2．中心法則(1)提出者：克里克。(2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解

①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；⑤逆轉(zhuǎn)錄。其中：①DNA的復(fù)制只能發(fā)生在某些能夠進(jìn)行分裂的細(xì)胞內(nèi)；④RNA的復(fù)制、⑤逆轉(zhuǎn)錄只能發(fā)生在被相應(yīng)RNA病毒感染的宿主細(xì)胞內(nèi)。(3)分別寫出下列生物中心法則表達(dá)式RNA聚合酶勞氏肉瘤病毒，逆轉(zhuǎn)錄酶

(4)請寫出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞式（胰島β細(xì)胞）

(5)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式3．基因序列不變，表型可能改變(1)表觀遺傳現(xiàn)象的概念指親代傳遞給后代的DNA序列沒有改變，親代在生活中由于生活環(huán)境或生活習(xí)慣的改變而引起的身體狀況變化，也會通過某種途徑遺傳給下一代。(2)表觀遺傳與傳統(tǒng)遺傳學(xué)的比較4.改變了的表型有些可以遺傳(1)組蛋白的乙?；阴；寻被系恼姾善帘纹饋?，組蛋白的正電荷減少，與帶負(fù)電的DNA分子片段(某基因)纏繞的力量減弱隨之松開，里面的信息就可以被讀取，即進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。(2)DNA的甲基化基因啟動子中的胞嘧啶加上甲基基團(tuán)(—CH3)，會使染色質(zhì)高度螺旋化，凝縮成團(tuán)，這個(gè)基因就無法被識別，失